PTC热敏电阻
PTC(是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象或材料,可专门用作恒定温度传感器.该材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3为主要成分的烧结体,其中掺入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物进行原子价控制而使之半导化,常将这种半导体化的BaTiO3等材料简称为半导(体)瓷;同时还添加增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物,采用一般陶瓷工艺成形、高温烧结而使钛酸铂等及其固溶体半导化,从而得到正特性的热敏电阻材料.其温度系数及居里点温度随组分及烧结条件(尤其是冷却温度)不同而变化
钛酸钡半导瓷的PTC效应起因于粒界(晶粒间界).对于导电电子来说,晶粒间界面相当于一个势垒.当温度低时,由于钛酸钡内电场的作用,导致电子极容易越过势垒,则电阻值较小.当温度升高到居里点温度(即临界温度)附近时,内电场受到破坏,它不能帮助导电电子越过势垒.这相当于势垒升高,电阻值突然增大,产生PTC效应.钛酸钡半导瓷的PTC效应的物理模型有海望表面势垒模型、丹尼尔斯等人的钡缺位模型和叠加势垒模型,它们分别从不同方面对PTC效应作出了合理解释.
实验表明,在工作温度范围内,PTC热敏电阻的电阻-温度特性可近似用实验公式表示:
RT=RT0expBp(T-T0)
式中RT、RT0表示温度为T、T0时电阻值,Bp为该种材料的材料常数.
PTC效应起源于陶瓷的粒界和粒界间析出相的性质,并随杂质种类、浓度、烧结条件等而产生显著变化.近,进入实用化的热敏电阻中有利用硅片的硅温度敏感元件,这是体型且精度高的PTC热敏电阻,由n型硅构成,因其中的杂质产生的电子散射随温度上升而增加,从而电阻增加
3)热敏电阻传感器的过热保护
过热保护分直接保护利间接保护。对小电流场合,可把热敏电阻传感器直接串人负载中,防止过热损坏以保护器件,对大电流场合,可用于对继电器、晶体管电路等的保护。不论哪种情况,热敏电阻都与被保护器件紧密结合在一起,从而使两者之间充分进行热交换,一旦过热,热敏电阻则起保护作用。
例如,在电动机的定子绕组中嵌入突变型热敏电阻传感器并与继电器串联。当电动机过载时,定子电流增大,引起发热。当温度大于突变点时,电路中的电流可以内十分之几毫安突变为几十毫安,因此继电器动作,从而实现过热保护。
4)热敏电阻传感器用于液面的测量
给 NTC 热敏电阻传感器施加一定的加热电流,它的表面温度将高于周围的空气温度,此时它的阻值较小。当液而高于它的安装高度时,液体将带走它的热量,使之温度下降、阻值升高。判断它的阻值变化,就可以知道液面是否低于设定值。汽车油箱中的油位报警传感器就是利用以上原理制作的。热敏电阻在汽车中还用于测量油温、冷却水混等。
PTC 产品主要功能是利用电能直接发热,目前可应用于足浴盆、水壶加热等中低端应用。但是,随着新能源汽车辅助加热应用渐入佳境,目前 PTC在这方面的市场空间已逐步打开。
随着环保意识的不断提高和汽车科技的飞速发展,新能源电动汽车已成为汽车发展的必要趋势。相较于传统燃油车,新能源电动汽车无需通过化石燃料的燃烧来转换能量,直接将电能转化为机械能,具有转换和排放的优点,为未来可持续发展提供了重要的解决方案。因此,新能源电动汽车已被广泛认可为未来汽车产业的重要发展方向。
当前由于技术成熟度不足,纯电动汽车市场销量很小,混合动力汽车是当前发展过程中的一个妥协解决方案,但电动汽车(包括混合动力汽车)市场由于体量小,推动力度大,市场增长速度非常快。
以上信息由专业从事负温度系数热敏电阻公司的至敏电子于2024/7/4 3:54:14发布
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